Bei der U3 erfolgt eine Vermessung des kindlichen Körpers. Der Säugling wird gewogen, die Körperlänge und der Kopfumfang werden bestimmt. Der Ernährungszustand wird beurteilt. Organe und Funktionen werden sorgfältig untersucht. An der Haut wird nach Auffälligkeiten geschaut, z. B. ob die Neugeborenen-Gelbsucht noch vorhanden ist. Brust und Bauch werden mit dem Stethoskop abgehorcht. Skelett und Wirbelsäule werden überprüft. Die Geschlechtsorgane werden kontrolliert. Eine Überprüfung des Gehörs wird vorgenommen, indem ein Geräusch erzeugt wird und die kindliche Reaktion der Augen darauf beobachtet wird. Ebenso wird geschaut, ob der Säugling mit den Augen ein bewegtes Licht verfolgt. Die regelrechte Muskel- und Nervenfunktion wird unter anderem dadurch kontrolliert, ob das Kind den Kopf drehen, heben oder eine Zeitlang halten kann. Es sollte einen Gegenstand zumindest für kurze Zeit festhalten können. Auch das Verhalten des Kindes wird beurteilt, z. B. ob es auf Ansprache mit einem Lächeln reagiert. Das Kind sollte neben dem Schreien auch weitere Laute von sich geben.
Zwei weitere spezielle Untersuchungen werden nur dann vorgenommen, wenn sie nicht schon vorher (z. B. in der Vorsorgeuntersuchung U2) erfolgten: die Ultraschalluntersuchung der Hüften auf eine Hüftgelenksfehlbildung sowie die Blutuntersuchung auf Stoffwechselstörungen und andere Erkrankungen (Screening).
Zur U3 gehört neben den Untersuchungen auch ein Gespräch mit den Eltern. Der Arzt erfragt, ob die Eltern beim Kind irgendwelche Auffälligkeiten bemerkt haben. Dazu können z. B. Schwierigkeiten beim Schlucken oder beim Stuhlgang, eingeschränkte oder fehlende Reaktionen, Schlafprobleme oder Krampfanfälle gehören. Auf der anderen Seite beinhaltet das Gespräch auch Hinweise des Arztes für die Eltern. So gibt der Arzt Informationen über die bevorstehenden Impfungen des Kindes. Er informiert die Eltern unter anderem auch über die richtige Ernährung sowie über die Zahngesundheit.
Abgesehen von der nur in wenigen Fällen vorgenommenen Blutuntersuchung beinhalten die Methoden, die in der Früherkennungsuntersuchung U3 vorgenommen werden, keine Risiken.
Wenn sich Auffälligkeiten in den Grunduntersuchungen der U3 zeigen, kann es erforderlich werden, weitere spezielle Untersuchungen durchzuführen. Die nächste Früherkennungsuntersuchung erfolgt mit drei oder vier Lebensmonaten und wird als U4 bezeichnet.